数控绘图仪的结构设计与精度分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com■7数控绘图仪的结构设计与精度分析张元坤【撮耍】拳文在叙述数控绘图仪的组成和技术性能的基础上，按其精度要求对机械结构特点及工作原理作了详细设计的论述，并根据其结构进行j精度分析和绘图误差估计。[Abstract]Thispaperpresentsadetailedaccountofthemechanicalcharac—teris~iesandoperationprinciplesofadigitaltracingtableintermsofdesign，colla—position，technicalpe

2、rformance。ACCU．I~Cyartab~sisandestimationofdrawingerrorshavealsobeencnrriedOut．1概连测图仪中的绘图仪，经检测其精度完全符合要求。数控绘图仪是数字测图仪主要组成部分之一，也是数字测图仪主要的数字图形输出2结构殛其工作原理设备，它把计算机算得的数据以图解的形式(I)绘图仪中导轨的直线度误差特别表示出来，用来随机绘图，也可用作单独的是y导轨的直线度最差是影响仪器精度的关数控绘图。它是用软件控制，由各种不同的键，园其导轨较长，对y导轨的直线度误程序所组成一个绘图系统来决定的。数控绘有

3、较高的要求，采用圆柱形导轨是为了便于图仪的种类和型号虽然很多，均采用直角坐加工和在装调中可任意选用其圆柱面的任一标系统(包括控制系统、传动机构、绘图条母线为主导向面，使直线度符合要求。台、导轨和横梁滑架、笔架等组成)，由计算(2)为减少导轨的自重变形，和有滑机控制的绘图仪将点、直线和曲线等绘制成架的负载后所产生的挠曲变形，而影响滑架平面图形，用于测绘的绘图仪，要绘制精确移动的直线度，故在结构上在导轨下面有一的图形，必须靠机械精度来保证，因而绘图韦板，将导轨的两端支承采用多点支承，缩仪的机械结构，刚度，强度、耐磨性以及功小跨度，减小变形，提高刚度，提高导轨

4、在能的完整性等都直接影响到绘图仪的技术性垂直面内直线度精度。能和绘图质量。绘图仪结构虽简单，但对它(3)x、y导轨在XZ、YZ垂直面内的主要的机械精度要求很高，绘图台是绘图仪，直线度误差，会影响绘图面上x、y方向的精的基础部件，对抗弯、抗扭和刚度都有一定度，为减少误差，降低导轨与绘图面之间的的要求，对传动部件不仅应注意其强度，还高度，是一有效措施。应考虑有良好的耐磨性和精度，x、y导轨是(4)在滑架上的两组轴承，每组三仪器的绘图基准，因此导轨的机械精度在整个，各有分工，在垂直面内轴承起承重作用，机精度中占有重要地位。我们在分析各种数水平面内轴承起导向作用

5、，尚有一个轴承采控绘图仪结构利弊的基础上，研制出了数字用弹性结构，以消除水平面内导向轴承的径33维普资讯http://www.cqvip.com向间隙和导轨的锥度误差。动时，使x导轨的右端平稳。(5)由于绘图笔架的重力P没有作(6)滑架移动采用钢崭}传动，使结构用在X导轨中心截面上，因此会gf起笔架的简单，装调容易，它不受传动距离。长短的限扭转，所以在x导轨上有一个与P方向相制。如横梁滑架在作y向单向拖动时，由于反的力P(见图1)使Y主导轨上的导向滑架较短，在横粱滑架作往返移动中，会使滑架的尾端产生颤动和滞后现象．现采用钢带双向拖动，使携梁滑架的两端在作

6、y向往返移动中同步性好，移动平稳无颤动现象。保证了所绘图形的正确性。(7)X、y运动是采用直流伺服电机驱动，由计算机控制，测速发电机作速度反馈，用光栅作位置检测，成闭环控制系统，图l其结构原理见图2所示，其中光栅为25线／PIZ】=P2Z2，(1)毫米，经四倍频后，最小读数可达O．01毫以抵消扭转的影响。此外在x导轨的右端设米。从而确保了数控绘图仪的定位精度和重有2个轴承与y副导轨接触，笔架在作X移复精度图2(8)伺服电机通过蜗杆、蜗轮及其传弯曲，也可能成S形弯曲，而成圆弧弯动轮，带动钢带传动，使滑架移动平稳。曲较常见，它所引起的误差也较大，为讨论(9)

7、绘图台框架采用整体铸件，面框问题简单起见，均设想导轨成圆弧弯曲。井用3o毫米厚的铝合金板料组合而成，有足(1)固定在绘图台上的y导轨，如有够的强度和剐度，绘图面板采用l0毫米的浮直线度误差角为tZ。，成圆弧弯曲，则在其上法玻璃制成，井在其中央设置了一个支撑移动的x携梁精架及笔架也作圆弧移动，若点，以防止绘图面的弯曲变形。玻璃下有日横梁上的X导轨成几何直线，并在7导轨光灯作照明。行程的中间校正成垂直度，而当横梁移到y导轨的首尾两端时，在理论上绘图笔的轨迹l精度分析应为正方形格网，则在实际上就变成扇形，如绘图仪上的x、Y导轨是仪器x、Y轴的图3所示。因Y光栅

8、安装在绘图仪的左侧，基准，因此笔架在x、y导轨上移动，在x、Y而在其右侧则BI起